生存遊戲Q&A|"加重彈"會提高槍枝威力?探究加重彈對氣動槍性能的影響

前言

各位讀者們或許有聽過，在生遊界裡似乎流傳著一道真理:「氣槍使用的子彈愈重，槍口的威力就愈高，打到人也愈痛」。看似很合理的一句話，卻讓我腦中產生了疑惑:

動能的公式不是Ek=1/2mv^2嗎?
為什麼能只光看子彈重量就能確定它和槍枝威力成正比呢?
槍口初速應該也是一項不可被忽略的因素吧?

基於以上的種種疑惑，我在下方設計出一連串測試，整理完數據後並連同個人"主觀"推論分享給各位當作參考。

備註:雖然文章內容龐大且複雜，但還請各位讀者耐心的將文章讀完後再作評價，切勿擅自斷章取義。此外，本次測試所使用的氣動槍威力皆符合"動能小於20焦耳/平方公分"這項法律規定，請各位讀者放心。

目錄

1.為什麼要分別求出動能和動量?

2.不同動力之槍械彈重與槍口初速之關係

3.不同動力之槍械彈重與動能之關係

4.不同動力之槍械彈重與動量之關係

5.不同手槍彈重與動能(動量)之關係

6.後記

為什麼要分別求出動能和動量?

其實測試的內容很單純，就只是拿每把槍搭配不同重量的子彈測初速，並將數據帶到"Ek=1/2mv^2"和"P=mv"兩個公式裡分別求出動能和動量，最後整理成"彈重和槍口動能(動量)的關係"。

一般人可能認為動能大的子彈打到人體會產生較大的痛覺，但這觀念並非完全正確(理由我在後方會說明)。我們能確定的，就是動能高的子彈在射擊時，能轉換成較高的重力位能。當槍枝朝天空垂直擊發時，在不考慮其他因素的情況下，動能愈高的子彈能飛得更高。這種現象用國中教的力學能守恆就能夠簡單證明。

換句話說，動能愈高的子彈理想射程也會愈高。當然這是在不考慮其他因素的情況下才成立。除此之外，動能較高的子彈可以在空氣阻力做負功的情況下，還能維持一定的能量運動。

至於"動量"又是什麼東西呢?它的官方定義為:物體在運動方向上保持運動趨勢的能力。而動量越大，則改變物體的運動趨勢越困難。(感謝維基大神~~😂😂)

說的更直白一點，如果物體(子彈)動量愈大，就必須施加更大的力才能將其停止運動，同時施力物體(身體)也會承受相對大小的力量，也就是"感覺會愈痛"。更詳細的過程因為關係到"衝量"和"功"等等的物理觀念，有興趣研究的朋友們就自己去找資源擴充物理知識囉~

不同動力之槍械彈重與槍口初速之關係

首先，小編我分別拿不同動力來源的氣動槍當作實驗對象，分別是:
UHC M92(空氣槍代表)
WE G18c(瓦斯槍代表)
S&T M4A1(電槍代表)
WG Python(CO2槍代表)

至於子彈則是選用以下款式:
0.12g雜牌黃彈
0.2gBLS彈
0.25gBLS彈
0.36gBLS彈
0.43gBLS彈
0.89g銅彈

測試溫度:攝氏24度
瓦斯:12KG威猛瓦斯
電槍電池:11V鋰電池
測量工具:XCORTECH X3200 MK3測速器

下方表格是各槍枝的槍口初速原始數據:

槍種	UHC M92	WE G18C	S&T M4A1	WG Python
彈重(g)	0.12
槍口初速
1	66.55	112.4	142.3	185.7
2	62.47	113.4	140.9	180.5
3	62.2	113.2	146.7	180
4	63.13	111.8	140.2	174.9
5	61.37	112.1	140.67	179.7
平均	63.14	112.58	142.15	180.16
彈重(g)	0.2
槍口初速
1	43.07	91.27	117	159.7
2	43.36	92.87	117.2	150.51
3	43.26	92.97	116.6	152.8
4	43.8	98.97	116.6	161
5	43.35	94.11	117.5	155.9
平均	43.37	94.04	116.98	155.98
彈重(g)	0.25
槍口初速
1	37.77	83.31	105.1	146
2	38.73	83.04	104.3	147.6
3	38.94	83.7	104.9	148.4
4	38.71	85.17	104.8	144.5
5	38.01	84.38	105.6	146.4
平均	38.43	83.92	104.94	146.58
彈重(g)	0.36
槍口初速
1	28.49	73.2	84.6	131
2	28.39	73.12	83.66	129.9
3	27.97	72.78	83.51	134.7
4	27.9	72.59	83.55	128.8
5	28.92	73.14	83.15	129.6
平均	28.33	72.97	83.69	130.80
彈重(g)	0.43
槍口初速
1	24.67	65.81	73.66	133.7
2	24.48	68.27	74.06	122.3
3	24.65	67.35	73.74	126.5
4	24.62	66.08	73.56	120.1
5	24.74	66.14	73.58	119.8
平均	24.63	66.73	73.72	124.48
彈重(g)	0.89
槍口初速
1	12.85	46.04	43.26	97.36
2	12.59	48.29	43.2	93.42
3	12.92	46.03	43.26	78.7
4	12.39	46.55	43.37	76.65
5	12.54	45.55	43.04	78.7
平均	12.66	46.49	43.23	84.97

把這些原始數據經過平均後再套入上方提到的兩個公式，最終整理於下列各項目。

不同動力之槍械彈重與動能之關係

在下方的散佈圖中我們可以發現，基本上每一把槍"動能與彈重"之間的關係似乎都存在著極值。其中最有趣的莫過於UHC M92的數據，因為它的動能會隨著彈重增加而下降，這大概也是為什麼在玩這種低初速玩具槍時，最適合用重量輕的"0.12g黃彈"當作彈藥的原因。

可惜的是我手邊尚未有空氣狙擊槍可以當作研究對象，所以目前並不清楚這種關係能不能同樣套用在狙擊槍身上。如果未來有機會入手一把狙擊槍，我會再把數據補上的。

至於每種動力來源的氣槍，它們在使用以下重量子彈時動能變化如下(X:子彈重量 Y:子彈動能)：

	理想值 (曲線頂點)	實際值 (數據最大值)
UHC M92	--	0.12g
WE G18c	0.40g	0.20g
S&T M4A1	0.20g	0.25g
WG Python	0.60g	0.36g

藉由上方的數據我們可以知道:在所有子彈中，瓦斯槍和電槍在使用0.2g和0.25g的子彈時，子彈的動能會到達最高數值(雖然和理想值多少有些偏差)。這結果也告訴我們一般電槍或瓦斯槍在沒有升級零件的情況下，使用加重彈對於提高動能的效用並不大。

但也不能說加重彈毫無用處，畢竟重量的增加會降低空氣阻力或側向風力對子彈本身減速的程度(F=m*a)而使彈道更穩定，所以加重彈相當適合用在中遠射程的狙擊槍上。至於CO2槍的部分，因為本身動力來源的威力相較其他三者還要大，因此通常也會搭配較重的子彈來達到"動能極值"(至於能不能符合下場標準就是另一回事了...)。

不同動力之槍械彈重與動量之關係

而動量的最大值就對氣動槍本身下場的表現沒有太大關連，雖然說它也多少和空氣阻力有些關連，但因為其中又必須考量到HOP UP、子彈速度等不可控制因素，因此這部分決定通通忽略不計。

而動量的高低反而是那些負責"吃子彈"的人應該會比較關注這部分。因為上方也提到過，如果子彈動量變大，打到人時就會產生較多的正向力，想當然人就會感覺愈痛，當然這數值也會隨著子彈飛行距離的提升而下降。從結果顯示，其實每把槍的"動量"和"彈重"之間的關係也存在著極值。結果如下(X:子彈重量 Y:子彈動量)：

	理想值 (曲線最高點)	實際值 (數據最高點)
UHC M92	0.70g	0.89g
WE G18c	0.85g	0.89g
S&T M4A1	0.80g	0.89g
WG Python	0.89g	0.89g

由以上數據能得知:如果用同一把槍射擊愈重的子彈，子彈本身的動量也會明顯的上升，這樣也可以說明為什麼「被加重彈打到會比較痛」的現象。

如果拿最大動量的子彈(0.89g銅彈)下場，在不考慮其他因素的情況下，擊中人體時施加的力量是拿一般0.2g子彈的幾倍呢?其實這是可以算出來的。

因為衝量公式由衝量公式J=∆P=F*∆t，我們可以知道當子彈接觸到人體、緩速至靜止的過程中，假設所花費的時間一樣，那子彈施力的比例就會等於和動量比。

拿WE G18c當作例子:
在使用0.89g和0.2g的情況下，子彈的動量分別為0.0353kg*m/s和0.0193kg*m/s，由此可知兩種子彈施力在人身上的比例=0.0353:0.0193，大約就是2:1，也就是說如果在下場時使用銅彈，對中彈的敵人就會產生兩倍的痛感。

到目前為止我為各位做個小結論:
其實在文章開頭說的「子彈愈重打到愈痛」那句話本身也沒有錯，只是在用詞及關係上並沒有準確定義罷了。正確來說，使用加重彈會讓玩家產生更大的痛覺，然而原因並非動能增加造成的，而是因為動量提高才會有這個現象。

會有這個錯誤說法，主要的原因是當物體質量相同時，速度增加會導致動量增加，同時動能也會增加，所以才容易被玩家們搞混。而不論是動能還是動量，它們與彈重的關係都會存在著極值，所以也不是愈重就一定愈痛哦~只是超過動量「彈重極值」的生遊子彈幾乎沒有人在做，畢竟應用層面不大。

此外，由於文章篇幅與實驗器材上的限制，這篇文章的測試並沒有將"距離變化"納入研究的操縱變因中，因此這篇文章只能算是"初步探討"，往後我會考慮繼續研究這部分並另外撰寫成一篇文章。

不同手槍彈重與動能(動量)之關係

研究做到這，我心中又產生了另一個疑惑:影響每把槍動能(動量)與彈重兩者關係間的極值，是因為動力來源的差異，還是說其實每把槍都有屬於自己的"彈重極值"。也因此我又做了同樣的測試，只不過實驗對象改為同樣為瓦斯動力的各種半自動手槍，分別為WE G18c、WE M1911以及KJ M9A1，就讓我們來看看下方的數據吧!


測試溫度:攝氏30度
測試瓦斯:威猛12KG瓦斯
測量工具:XCORTECH X3200 MK3測速器

槍枝初速原始數據:

槍種	WE M1911	KJ M9A1	WE G18C
彈重(g)	0.12
槍口初速
1	129.3	129.8	116.9
2	125.8	125.2	116.6
3	124.9	124.7	116.9
4	124.2	124.2	116.6
5	123.8	123.6	117
平均	125.60	125.50	116.80
彈重(g)	0.20
槍口初速
1	105.7	103.8	96.01
2	106.1	104.5	94.57
3	105.1	101.5	96.75
4	103.5	100.8	95.52
5	103.4	100.9	99.79
平均	104.76	102.30	96.53
彈重(g)	0.25
槍口初速
1	98.69	89.96	88.44
2	98.01	90.24	89.49
3	97.34	90.41	85.81
4	97.39	90.61	86.11
5	97.31	90.48	87.36
平均	97.75	90.34	87.44
彈重(g)	0.36
槍口初速
1	85.45	78.33	74.06
2	84.22	77.73	72.52
3	84.68	79.68	72.94
4	83.81	79.39	72.21
5	83.61	77.88	72.75
平均	84.35	78.60	72.90
彈重(g)	0.43
槍口初速
1	77.04	73.69	67.52
2	77.15	73.9	65.99
3	76.99	72.68	66.17
4	76.73	72.41	64.77
5	76.65	72.43	65.99
平均	76.91	73.02	66.09
彈重(g)	0.89
槍口初速
1	55.22	52.46	39.1
2	55.62	51.4	40.62
3	56.15	54.44	39.3
4	56.88	52.07	38.92
5	56.26	52.48	40.37
平均	56.03	52.57	39.66

三款手槍彈重和動能之關係(X:子彈重量 Y:子彈動能):

	理想值 (曲線最高點)	實際值 (數據最高點)
WE G18c	0.40g	0.20g
WE M1911	0.75g	0.89g
KJ M9A1	0.85g	0.89g

三款手槍彈重和動量之關係(X:子彈重量 Y:子彈動量):

	理想值 (曲線最高點)	實際值 (數據最高點)
WE G18c	0.85g	0.89g
WE M1911	--	0.89g
KJ M9A1	--	0.89g

根據上方數據顯示，其實每一把槍都有屬於自己的"彈重極值"，不論是在動量上或動能上皆是如此。既然每把槍都有不同的動能最大模組，那為什麼市面上在選彈時還是會以0.2g和0.25g為主流呢?這其實是有原因的，而且並不難理解。

拿WE M1911當作例子，雖然動能最大的搭配是0.89g的子彈，但在測試時，它的槍口初速就只有56m/s而已，這種低初速在射擊時會相當講究玩家"預瞄"的技巧，如果交戰距離拉長，就更難擊中移動中的敵人了。

也因為如此，大家才選擇讓自己的槍犧牲動能，來換取更高的初速，畢竟就算射程變短的話用Hop up基本上就能夠彌補，所以基本上不成問題。

至於另一個原因，就是不希望加重彈帶來的高動量，造成對方不必要的傷害。唯有這樣，才能確保雙方都有好的遊戲體驗，創造出安全的"生存遊戲"。

後記

這篇文章有點長，能耐心看完的讀者們真的很厲害!!(給你們端茶搥背)如果對於我的測試及推論有任何疑惑歡迎在下方討論，再次感謝各位詳讀本文。

如同上面提到過的:這篇探究型文章刻意忽略掉一些像空氣阻力、射擊距離、HOP UP程度等不可控因素，因此嚴格來說只能算"初步探究"，希望未來有機會還能繼續研究，並將結果分享給各位。

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